近日，被譽為“科學奧斯卡獎”的“科學突破獎”(Breakthrough Prize)2025年度獲獎名單揭曉。歐洲核子研究中心大型強子對撞機(LHC)上的四個大型國際合作實驗——ATLAS、CMS、ALICE和LHCb獲頒基礎物理突破獎，中國科大在其中三個實驗中作出重要貢獻，近50名師生作為合作組署名作者位列獲獎名單中。
中國科大粒子物理與原子核物理專業、物理電子學專業和核探測與核電子學國家重點實驗室師生參加了ATLAS、CMS和ALICE三個實驗，在探測器升級、物理分析等方面均作出了關鍵貢獻。
在ATLAS實驗中，中國科大課題組在希格斯物理研究和雙玻色子精確測量等領域起關鍵作用，推動對電弱對稱性破缺機制和電弱理論規范結構等方向的探索，獲得百余項相關測量或新物理尋找研究成果。在繆子譜儀升級和高粒度時間探測器升級等重大國際合作基礎設施建設上掌握關鍵技術，并在系統級研制中作出重要貢獻。
在CMS實驗中，中國科大課題組開展了希格斯玻色子性質和與希格斯玻色子相關的新物理研究，包括通過雙希格斯玻色子產生探測希格斯自耦合與尋找超出標準模型的新粒子等。目前，課題組進行第三期運行數據的希格斯物理與夸克膠子等離子體的特性研究，以及高亮度大型強子對撞機CMS探測器升級中時間精度達到50皮秒的超快定時探測器端蓋部分的研制。
在ALICE實驗中，中國科大課題組主要利用重味夸克偶素作為探針，研究了極端情況下形成的新物質形態——夸克膠子等離子體的特性，為夸克膠子等離子體中重味夸克偶素的新產生機制及其夸克解禁閉特性提供了重要證據。目前，主要開展基于ALICE實驗第三期運行數據的物理分析和未來ALICE3實驗高顆粒度、高計數率、高時間分辨飛行時間探測器的技術攻關。
這是該獎歷史上第一次將重要基礎研究獎項頒發給大型國際合作組全體成員，體現了國際學術界對大型國際合作探索基本科學問題的充分認可。
據了解，ATLAS和CMS合作組于2012年7月同時宣布發現希格斯玻色子，并持續深入研究其物理特性。ALICE實驗專注于研究夸克-膠子等離子體，即一種宇宙大爆炸后最初幾微秒內存在的極端高溫高密物質形態。LHCb實驗則致力于探索物質與反物質的細微差異、基本對稱性破缺現象，以及由重輕夸克組成的復合粒子(強子)的復雜能譜。通過這些極其精密的實驗測量，LHC的四大實驗將基礎物理學研究推向了前所未有的新高度。
責任編輯：陸迪
